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耐高温石英玻璃的特性

发布时间:2016/5/21


石英玻璃的高温黏度确保了其耐高温性能;石英玻璃和其他玻璃一样是非晶体,无定 形,没有熔点,只有软化范围,在低温时为固体(过冷液体),高温时黏度非常大,1100°C 黏度为loiupa* S,此黏度不会因自重而变形;1300°C时为lOiupa • s,长期使用会少量变形。因此确定石英玻璃长期使用温度为1100°C,短期使用1300°C。

      石英玻璃在10135Pa • s时为应变点,电熔管此点温度为1122°C,在此温度保持15min,应力大部分消除。石英玻璃热加工产品常常存在应力,可在此温度退火(消除应力),退火 的冷却速度:厚度25mm以下产品每小时下降100°C。


美国石英管采用电 溶连熔工艺生产,坩埚采用电弧法工艺生产。中国高纯型连熔管和电弧法坩埚的黏度值与美 国相同。资料来源于美国通用电气公司。电熔连熔石英高温黏度值见图16-6。

不同工艺生产的石英玻璃因为羟基含量不同,金属杂质含量不同、掺杂量不同,典型温 度点(应变点、退火点、软化点)值也略有不同,透明石英玻璃的熔制温 度、热加工温度以及使用温度建议值列于表16-10内。


石英玻璃的气化(挥发)速度

石英玻璃的熔制温度为1900〜2000°C,其软硬程度如软面团,石英玻璃的气化温度为 2100°C。在1800°C表面开始少量蒸发,因此拉管炉口冒白烟,灯工加工时,冷凝有白色粉 末贴在冷处表面。有时有黄烟,是Si〇2分解成SiO的结果,影响表面光洁度,常常要用氢 氧焰烤掉,或用HF酸洗掉,非常麻烦,因此石英玻璃的热加工温度应控制在1780〜 1820°C为适宜,熔化温度应控制在1950°C左右为宜。否则气化而生成大量气泡。石英玻璃 永远也不会像一般液体那样流动。

高纯涂层和耐高温涂层石英玻璃的特性

高纯涂层石英玻璃是一种复合材料,在石英坩埚内壁涂一层合成石英玻璃可以提高纯度 1个数量级,在石英管外壁涂一层氧化铝(Ai2o3)或碳化硅(SiC),可提高石英玻璃的耐 温性。美国GE公司在石英坩埚内壁涂硅酸钡,可以耐熔硅腐蚀,同时提高抗析晶性,延长 坩埚使用寿命。石英管可以内涂合成石英玻璃,外涂SiC或A1203,既提高了纯度又提高了耐温性。




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